科学家在实验室培育的皮肤上3D打印毛囊
由伦斯勒理工学院科学家领导的团队在实验室培养的人体皮肤组织中3D打印了毛囊。这标志着研究人员首次使用该技术来生成毛囊，毛囊在皮肤愈合和功能中发挥着重要作用。
这一发现发表在《科学进展》杂志上， 在再生医学和药物测试方面具有潜在的应用前景，尽管工程皮肤移植来长出头发还需要几年的时间。
“我们的工作是一个概念验证，即可以使用 3D 生物打印以高精度、可重复的方式创建毛囊结构。未来的皮肤生物制造需要这种自动化过程，” Pankaj Karande 博士说道。，化学和生物工程副教授，伦斯勒大学成员雪莉·安·杰克逊博士。生物技术和跨学科研究中心领导了这项研究。
“使用人类来源的细胞重建毛囊历来都是一个挑战。一些研究表明，如果这些细胞在三维环境中培养，它们有可能产生新的毛囊或毛干，我们的研究建立在这项工作的基础上，”卡兰德说。
当谈到设计人类皮肤时，头发乍一看似乎是多余的。然而，毛囊非常重要：它们产生汗水，帮助调节体温，并且含有帮助皮肤愈合的干细胞。
毛囊也是外用药物和化妆品的入口点，使其成为皮肤病学测试的重要组成部分。但如今，最初的安全测试是在缺乏毛囊的工程皮肤组织上进行的。
“目前，当代皮肤模型——模仿人类皮肤的工程结构——非常简单。通过添加毛囊来增加其复杂性将为我们提供更多关于皮肤如何与局部产品相互作用的信息，”该研究的第一作者 Carolina Catarino 博士说，她在伦斯勒大学获得了博士学位，现在是一名开发新产品的研究人员。她在祖国巴西的一家化妆品公司 Grupo Boticário 进行皮肤测试。
“博士。卡兰德的实验室处于皮肤组织工程的最前沿。该团队已经成功地打印了带有工作血管的皮肤，这项最新研究是开发和测试烧伤和其他皮肤病更好治疗方法的令人兴奋的下一步，”Shirley Ann Jackson 主任 Deepak Vashishth 博士说。 ，博士。生物技术和跨学科研究中心。
“博士。Karande 的工作是 RPI 研究人员在工程和生命科学领域取得的进步对人类健康产生影响的一个很好的例子，”伦斯勒工程学院院长 Shekhar Garde 博士说。“将多通道 3D 打印引入生物领域正在开启令人兴奋的机遇，这在过去是难以想象的。”
研究人员利用适合细胞水平打印的 3D 打印技术创建了带有毛囊的皮肤。
科学家们首先让皮肤和毛囊细胞样本在实验室中分裂和繁殖，直到有足够的可打印细胞。接下来，研究人员将每种类型的细胞与蛋白质和其他材料混合，以创建打印机使用的“生物墨水”。打印机使用极细的针沉积生物墨水，逐层构建皮肤，同时还创建用于沉积毛细胞的通道。随着时间的推移，皮肤细胞迁移到毛细胞周围的这些通道，反映真实皮肤中存在的毛囊结构。
目前，这些组织的寿命只有两到三周，这不足以让毛干发育。研究小组未来的工作旨在延长这一时期，让毛囊进一步成熟，并为其在药物测试和皮肤移植中的应用铺平道路。
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